测度方法影响下的碳排放论文

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一、碳排放的内涵与类型

(一)碳排放的含义

比较早的给出碳足迹概念的是britishskybroad-casting(2006)，是以碳足迹如何计算的方式给出的;POST(parliamentaryofficeofscienceandtechnology)于同年也提出碳足迹是在产品或整个生产生命过程中释放的CO2和其他温室气体的总量。Eckel(2007)指出，对一个企业碳排放的评价不仅要计算能源消耗，也要涉及企业实践的各个方面。英国碳基金(2007)认为碳排放或碳足迹应评估在生命周期中从原材料、制造到成品的处理过程中排放的以碳形式表现的温室气体的一种方法;识别和测量在供应链过程中个人的每项活动的温室气体排放。综合目前现有的研究，对于碳排放或者碳足迹，考虑和衡量的范畴应从CO2扩展到其他温室气体，即为某一活动(个人、企业、组织、政府等)、产品或服务在其整个生命周期中直接或间接排放(包括上下游产业)到生态环境中的CO2及CH4(甲烷)、N2O(氧化亚氮)、HFCs(氢氟碳化物)、PFCs(全氟化碳)及SF6(六氟化硫)等温室气体的总量，以CO2当量表示。

(二)碳排放的分类

根据不同的应用范围尺度，碳排放可分为产品的碳足迹(碳排放)、企业碳足迹、个人碳足迹和国家/城市碳足迹，目前国际上已经就这四个层面的内涵达成了共识。产品的碳排放足迹是产品和服务从制作、使用至废弃阶段的“从摇篮到坟墓”(fromcradletograve)的整个生命周期过程中，因使用化石燃料及处理所产生的温室气体排放。企业或组织的碳排放足迹，除了产品碳足迹外，还包含企业非生产活动时产生的温室气体。个人碳足迹是指个体日常生活中的衣食住行产生的CO2及CO2当量。国家/城市碳足迹为整个国家/城市的总体物质与能源消耗所产生的温室气体排放量。如果按照产生的方式分，可分为两种。第一碳足迹，衡量的是能源消费和交通运输工具燃烧化石能源直接排放的CO2或其当量，这类排放可直接控制。第二碳足迹，次级或间接碳足迹，是使用产品或服务时从制造到最终废弃的整个产品生命周期中的CO2排放总量。或者可按照边界和范围，将碳排放分为直接碳排放和间接碳排放。前者是燃烧化石燃料，包括能源消费和运输产生的CO2排放;后者是人类使用的产品整个生命周期产生的CO2排放。

二、碳排放的测度方法的比较分析

对于不同尺度的碳排放，有不同的评估方法。大致分为自下而上(bottom－up)的过程分析方法和自上而下(top－down)的环境投入产出分析方法。目前主要有生命周期法、投入产出法、IPCC计算方法和网络计算器。

(一)生命周期法

生命周期评价方法(lifecycleassessment，LCA)是评价和估算产品和服务从原材料、制造、分销和零售、消费者使用、最终废弃或回收处理的整个周期内产生的CO2及其当量对环境造成的影响，是从摇篮到坟墓的计算方法。碳基金(carbontrust)最早系统使用LCA方法进行核算，并与Defra和英国标准协会(BritishStandardsInstitution)在2008年了《产品和服务生命周期温室气体评估规范》(PAS2050)，这是第一部通过统一的方法评价产品生命周期内温室气体排放的规范性文件，成为产品和服务碳排放评估和比较可以参考的标准化的方法。PAS2050是建立在生命周期评价方法(由ISO14040＆14044确立)之上的评价产品和服务生命周期内温室气体排放的规范，针对某个企业的具体产品，从摇篮(原材料)到坟墓(产品报废进入垃圾场)整个生命周期所排放的CO2总量。PAS2050规定了两种评价方法:企业到企业BtoB(business－to－business)和企业到消费者BtoC(busi-ness－to－consumer)。前者指碳排放从产品运到另一个制造商时截止，即所谓的“从摇篮到大门”(fromcra-dletogate);后者产品的碳排放需要包含产品的整个生命周期(“从摇篮到坟墓”)。PAS针对温室气体评估的原则和技术手段主要包括:a)整个商品和服务GHG排放评价中，部分GHG排放评价数据的企业到企业(BtoB)以及企业到客户(BtoC)的使用。b)温室气体的范围。c)全球增温潜势数据的标准。d)处理因土地利用变化、源于生物的以及化石碳源产生的各种排放的处理方法。e)产品中碳储存的影响的处理方法和抵消。f)特定工艺中产生的GHG排放的各项处置要求。g)可再生能源产生排放的数据要求和对这类排放的解释。h)符合性声明。

(二)环境投入产出分析方法(EIO)

美国经济学家瓦西里里昂惕夫创立的投入产出分析方法被广泛应用于各领域，该方法也可用于估算企业、部门或城市和国家的碳排放数据。Matthews(2008)将碳排放分为三个层次，并分别计算。第一层次为来自部门或组织本身的直接排放，如生产或运输;第二层次将边界扩大到组织使用的能源产生的碳排放;第三层次边界继续扩大，包含了其他间接活动的碳，及产业整个生命周期中的所有温室气体的排放。他将投入产出法应用于整个产品生命周期中，形成了EIO－LCA方法。这种估算方法涵盖了产业供应链中从采购开始的所有过程，边界广泛，包括了经济中的所有活动。根据他的计算，碳排放的估算公式为:b=Ri(I－A)－1y其中，b为温室气体排放量，Ri为CO2排放系数矩阵，I为单位矩阵，A为直接消耗矩阵，y为最终需求向量。EIO方法是自上而下的估算方法，并可以应用二手数据，将I－O表中的经济活动与环境指标结合，将整个经济系统作为边界，可以提供一种比较综合和稳健的碳排放估算数值。

(三)IPCC测度方法

该方法是2006年联合国气候变化专门委员会编写的国家温室气体清单指南，目前已经成为国际公认和通用的碳排放估算方法。指南中将碳排放的范围分为能源部门、工业过程和产品使用部门、农林和土地利用部门以及废弃物四个部门。其中，能源部门包含了能源产业、制造业和建筑业、运输业等燃料燃烧活动;工业过程和产品使用包含采矿工业、化学工业、金属工业、电子工业排放以及源于燃料和溶剂使用的非能源产品和臭氧损耗物质氟化替代物排放等;农林和土地利用部门包括林地、草地、农地、湿地、聚居地及其他土地的排放、牲畜和粪便管理过程排放和石灰尿素使用中的CO2排放等;废弃物处理主要计算废弃物排放、生物处理焚化和燃烧以及废水处理与排放过程中产生的各种温室气体。IPCC的测度方法是:碳排放量=活动数据×排放因子。

(四)碳足迹计算器

就个人或家庭的碳足迹而言，英国环境、食品和农村事务部(departmentforenvironment，foodandruralaffairs，defra)曾了CO2计算器，可以根据个人或家庭户使用的能耗设备、家电以及出行工具计算CO2的排放量;美国加州以及我国的一些网站也设计了一些碳足迹计算器，这些都是自下而上的方法。以上几种计算方法各有优缺点，如采用生命周期评价法时需要考虑目标和范围、清单分析、影响评价和结果解释，要确保数据的质量(数据来源、准确性、一致性、可再现性等)达到ISO14044及PAS2050的标准，为数据的获得付出的成本较大。几种方法的适用范围及优缺点比较见表1。

三、我国碳排放测度方法及低碳经济发展选择

(一)以产品供应链为依据，确定碳排放的测度

计算碳排放是能够量化减排的第一步。根据产品的生命周期，通过对供应链的研究，计算产品从原材料到生产过程再到最终产品的温室气体排放量。一般包含如下步骤。第一步，分析内部产品数据，了解产品过程，包括原材料、将原材料转化成最终产品的生产过程、废弃物和产出的副产品、存储过程中涉及的运输环节。第二步，建立供应链流程图，明确所有投入产出和过程，同时构成数据收集和计算的依据。流程图应包括每一个具体的步骤和原材料，每一种原材料也许是另外一个供应链的成品。因此，每种原材料加工需要详细的追溯，直到确认初级的原材料没有温室气体排放。第三步，确定系统边界和数据要求，应包括原材料、生产转化，到使用和处理的所有过程中的直接和间接的以CO2为主的温室气体排放。第四步，收集数据。构建的产品供应链流程图有助于确定数据，涵盖了从投入到最终处理的所有排放数据，为计算打下基础。第五步，通过供应链流程步骤计算碳排放。在上面的基础上，构建质量平衡，即在整个从原材料到最终产品的流程中满足:输入=累积+输出。此过程中，使用能源或直接排放气体的排放系数，待每个步骤的CO2当量计算完毕，汇总的结果即为整个供应链中以CO2当量表示的产品的碳排放量。为了使计算结果具有科学性，需要与ISO14004生命周期评价、ISO14041生命周期清单系列标准进行比较分析，同时需要结合公司温室气体清单标准ISO14064、III型生态产品的环境标志的ISO14025以及WBCSD和WRI①共同颁布的企业温室气体议定书(greenhousegasprotocolforcorporatereporting)，核查结果的标准化程度。

(二)考虑国际经济的环境利益问题

此外，在碳排放测度过程中，不可忽视的是国际贸易部分。随着国际贸易、投资和运输的增长，越来越多的生产过程被置于发展中国家和地区。相对于科学技术和环境标准高的发达国家，发展中国家的环境规制相对宽松，通过贸易和投资的方式，发展中国家成为高碳产业集中、碳排放密集的地区。因此生命周期的过程核算框架应该跨境延伸，在确定边界层次时，需要考虑到扩展的碳排放。评估与核算产品和服务的制造(建立)、改变、运输、储存、使用、提供、再利用或处置等过程中的任一部分的温室气体排放，有助于激励企业最大限度地减少整个产品系统的碳排放。

(三)采用具有成本效率的激励措施，降低二氧化碳排放

与其他环境措施相同，降低CO2的措施和方法，有以限制为主导的命令控制方式和激励型的措施。命令控制方式通常由政府来决定企业实体的排放量或者应该采用的技术类型，而激励型措施由于对如何达到减排标准和减排数量更具有灵活性，可以作为减少碳排放的有效方式。激励性的政策包括排放税(ataxonemission)、固定的年度排放总量及总量限制和交易安排(cap－and－tradeprogram)等。无论采取哪种措施降低CO2排放，最有成本效率的政策是可以最好地控制减排的边际成本。采取排放税措施，政策制定者为企业或组织排放的CO2或化石燃料中所含的每吨CO2制定一个费率。研究表明将CO2排放税的税率确定在估算的减排边际收益的水平，可以激励企业在减排成本相对较低时采取更多的措施减少排放量。与固定总量限制相比，排放税的净收益为后者的5倍②。虽然从长期角度看，排放税达到减排目标的成本小于固定的总量限制和交易安排，但是我国的经济发展水平和能源使用状况与发达国家不同，而且北欧、荷兰、英国、德国等国家征收碳排放税的实施效果也不尽相同，因此，鉴于我国经济发展速度和结构不平衡的现状，全面实行碳排放税需十分谨慎。在总量限制和交易安排计划下，可就一段时间内规定总排放的上限，要求企业实体拥有限制量下的排放权利或者额度。在给定期限内额度或权利分配完毕，企业可自由买卖排放权。与排放税不同，总量限制和交易安排会对排放上限有规定，但由于每个市场的能源、气候和减排技术不同，减排成本也有差异。自2008年以来，我国多个省市设立了环境权益交易所，以北京环境交易所、上海能源交易所和天津排放权交易所为龙头，广州、大连、河北、武汉、昆明等几个省市均成立环境权交易所。与欧盟和美国相比，目前我国碳交易市场面临着一些问题，主要表现在缺少规范性的碳排放交易所、初始分配权存在制度缺失、缺少排放权的定价机制、配套机制不完善以及法律体系不健全等方面。因此，除了法律规范和加强政府监督指导外，合理地设计总量和交易安排的结构，对达到碳排放减排目的有促进作用。首先，设定排放的上限，政府通过维持上限，出售给企业额度。其次，允许企业跨期转让减排需求，即存储额度。当减排成本低于预期的将来成本时，企业将存储额度;反之，企业可以借出额度。最后，基于额度的价格逐年修订总量限制。

(四)改善能源结构，加快低碳发展

我国能源结构中煤炭比重占2/3以上，超出世界平均水平42个百分点，而相对清洁的天然气能源比重仅占4．0%左右，远低于世界24．0%的平均水平。可以看出，我国的能源消费过度依赖煤炭资源，而燃煤的碳排放量分别是天然气、太阳能、风能和水力发电的2倍、6倍、40倍和200倍。鉴于我国能源结构的现状，近期内应把提高能源效率和煤炭的清洁利用作为重点。能源结构的调整不可能一蹴而就，因此节约能源和提高能源效率应作为经济发展的长期战略。同时，加大低碳技术的研发投入，大力开发新技术、新能源产品，如太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能利用技术以及CO2收集储存技术、超低CO2炼钢技术等。在长期，建立以可再生能源、清洁煤和核能等为主体的可持续能源体。

作者：王玉婧刘学敏单位：天津商业大学经济学院北京师范大学